Klinická fyziologie lidské reprodukce (Ukázka, strana 99)

Fyziologie mužského pohlavního ústrojí

Obr. 2.6 Mechanismus posouvání spermatidy k apexu Sertoliho buňky

A – postup posouvání, B – detail buněčných struktur podílejících se na pohybu, a – bičík spermatidy, b – cytoplasma Sertoliho buňky, c – cytoplasma spermatidy, d – mikrotubulus, e – jádro spermatidy, f – ektoplasmová specializace (specifické spojení mezi Sertoliho buňkou a spermatidou), g – molekulární motor, h – hexagonální svazky aktinových mikrofilament, i – hladké endoplasmatické retikulum

Sertoliho buňky produkují látky potřebné pro metabolismus buněk spermatogenetické řady (laktát, transferin, ceruloplasmin, protein vázající androgeny), růstové faktory, mezi něž patří stem cell faktor, transformující růstové faktory alfa a beta (TGF-α a TGF-β), inzulinu podobný růstový faktor 1 (IGF-I), fibroblastový růstový faktor (FGF) a epidermální růstový faktor (EGF), z hormonů pak inhibin B, aktivin a u plodu pro diferenciaci pohlaví důležitý antimülleriánský hormon. Sertoliho buňky zprostředkovávají vliv FSH a testosteronu na spermatogenezi.

Množství Sertoliho buněk je určeno v pubertě, u dospělých mužů nové Sertoliho buňky nevznikají. Počet Sertoliho buněk limituje intenzitu spermatogeneze.

87

Ukázka elektronické knihy, UID: KOS515140

Klinická fyziologie lidské reprodukce

2.1.9

Hormonální regulace spermatogeneze

Spermatogeneze je regulována komplexní souhrou endokrinních a parakrinních signálů (obr. 2.7). Pulsní sekrece GnRH podněcuje sekreci FSH a LH v adenohypofýze, které působí na buňky varlete. LH se váže na receptory Leydigových buněk a stimuluje sekreci testosteronu, který difunduje k semenotvorným kanálkům. Kromě testosteronu produkují Leydigovy buňky i estradiol, jenž se uplatňuje v parakrinní regulaci spermatogeneze. V kanálcích přítomné Sertoliho buňky mají receptory pro testosteron a FSH a jsou prostředníkem regulace spermatogeneze.

FSH ovlivňuje v Sertoliho buňkách nejméně 5 signálních drah (cAMP-PAK, MAP kinázovou kaskádu, fosfatidylinositol 3-kinázu a cestu fosfolipázy A2). Testosteron pů-

Obr. 2.7 Hlavní procesy endokrinní a parakrinní regulace spermatogeneze

E – malá množství estradiolu produkovaná v Leydigových buňkách jsou nezbytná pro průběh spermatogeneze. Estradiol vzniká i v řadě tkání aromatizací testosteronu a zpětnou vazbou tlumí sekreci gonadotropinů v hypofýze, hypofýza tak nepřímo reaguje na množství testosteronu v krvi. FSH – folikuly stimulující hormon je produkován pod vlivem GnRH v adenohypofýze a předáván do krevního oběhu, z krevních kapilár ve varleti se dostává na receptory Sertoliho buněk a stimuluje jejich prostřednictvím spermatogenezi. I – inhibin B je produkován Sertoliho buňkami a negativní zpětnou vazbou tlumí sekreci gonadotropinů. LH – luteinizační hormon je secernován a transportován obdobně jako FSH. Působí na receptory Leydigových buněk a stimuluje v nich sekreci testosteronu. T – testosteron je produkován v Leydigových buňkách a ovlivňuje prostřednictvím Sertoliho buněk i přímo spermatogenezi. a – hypofýza, b – Sertoliho buňka, c – Leydigova buňka, d – krevní kapilára 88

Ukázka elektronické knihy, UID: KOS515140

Fyziologie mužského pohlavního ústrojí sobí jednak na proteosyntézu prostřednictvím jaderného receptoru AR, jednak přímo na MAP kinázovou kaskádu, a také prostřednictvím transkripčního faktoru CREB. Sertoliho buňky produkují inhibin B a aktivin, které zpětnovazebně regulují sekreci FSH. Jako zpětnovazební regulátor sekrece gonadotropinů působí nepřímo i estradiol, jenž v řadě tkání vzniká konverzí z testosteronu produkovaného v Leydigových buňkách. Na regulaci produkce testosteronu se podílejí vlivem na zpětnovazebnou regulaci produkce LH i endogenní opioidy.

2.1.10 Kinetika spermatogeneze Buňky stejného vývojového stadia jsou v zárodečném epitelu uloženy ve skupinách.

Jako spermatogenetický cyklus označujeme dobu, za kterou se na stejném místě zárodečného epitelu objeví stejné vývojové stadium zárodečných buněk. Jeden spermatogenetický cyklus trvá u člověka 16 dní, což je v porovnání s jinými savci dlouhá doba. Vývoj od kmenové spermatogonie až po zralou spermatidu trvá přibližně 74 dní. Transport spermie nadvarletem proběhne za 8 až 17 dní. Celková doba, potřebná k vývoji zralé spermie z kmenové spermatogonie, se pohybuje od 80 do 90 dní. Více než polovina buněk spermatogenetické řady zaniká v průběhu spermatogeneze apoptózou, především v preleptotenním a leptotenním období a během meiózy II. U pohlavně zralého muže s normální spermatogenezí opouští varle každý den přibližně 60–150 milionů spermií. Toto množství se liší i u plodných mužů individuálně, ale i intraindividuálně v čase, průměrné intraindividuální rozdíly v denní produkci spermií jsou ±15 %. Hlavním faktorem ovlivňujícím denní produkci spermií je množství a intenzita dělení světlých spermatogonií A. Intenzita produkce spermií nezávisí na sexuálních podnětech, vzrušení, ani na frekvenci koitů.

Celkové množství vyprodukovaných spermií přítomných ve vývodných cestách se zpočátku s dobou sexuální abstinence zvyšuje, po 2 až 9 dnech abstinence se celkové množství uchovávaných spermií už dále podstatně nezvyšuje. Nahromaděné spermie jednak nepozorovaně přecházejí do močové trubice a jsou odplavovány močí, jednak zanikají apoptózou a jsou fagocytovány.

Literatura Amann RP. Considerations in evaluating human spermatogenesis on the basis of total sperm per ejaculate. J Androl. 2009;30:626–641.

Bhushan S, Theas MS, Guazzone VA, et al. Immune cell subtypes and their function in the testis.

Front Immunol. 2020;11:583304.

Li N, Wang T, Han D. Structural, cellular and molecular aspects of immune privilege in the testis. Front Immunol. 2012;art. 152 (1–12).

Lie PPY, Mruk DD, Lee WM, Cheng CY. Cytoskeletal dynamics and spermatogenesis. Phil Trans R Soc B. 2010;365:1581–1592.

Walker WH. Androgen actions in the testis and the regulation of spermatogenesis. Adv Exp Med Biol. 2021;1288:175–203.

Wena Q, Tanga EI, Xiaoa X, et al. Transport of germ cells across the seminiferous epithelium during spermatogenesis – the involvement of both actin- and microtubule-based cytoskeletons. Tissue Barriers. 2016;4:el 265042 (13 pp.).

89 Ukázka elektronické knihy